风明明看不见摸不着,它到底是从哪儿冒出来的
看完这篇你会知道风其实是冷热空气互相"抢地盘"产生的,从海边到全球风带都是同一个原理在起作用
你有没有想过,当你感觉到脸上吹来一阵凉风,那股"气"是从哪里来的?它凭什么动起来,又要去哪里?其实风的诞生,跟你烧开水时锅里发生的事,几乎是同一个道理。
空气为什么会"跑"起来?
想象一下,你把一锅冷水和一锅热水同时放在桌上,热水里的水分子会不停地乱窜、往上冒,冷水则老老实实待着。空气也是这样。太阳照到地面,地面把热量传给旁边的空气,这团空气就变得"轻飘飘"的,开始往上浮。它一走,旁边的冷空气就赶紧补过来填空——这个"补位"的过程,就是风。说白了,风就是冷空气追着热空气跑时,我们感受到的那股气流。地球上只要有地方被太阳晒得比别处热,冷热空气就要互相"抢地盘",风就不会停。
为什么海边的风比城里大那么多?
这就要说到"冷热脾气"的差异了。沙子和石头很"急性子",太阳一晒马上变烫,太阳一落马上变凉;海水则是"慢性子",热得慢,凉得也慢。白天,陆地升温快,陆地上方的热空气蹿上去,海上的冷空气就呼呼地往陆地补——这就是你在海边感受到的迎面海风。到了晚上反过来,陆地凉了,海面相对暖,风向掉个头往海里吹。
这个原理在山谷里也一样:白天山坡比谷底暖,风往山上吹;夜里山坡先冷下来,风又顺坡往下溜。所以山区的风向,早晚各换一次,准得像钟表。
地球这么大,风是怎么"安排"全球路线的?
如果地球是个不转的大球,风只会从冷极往热赤道直吹,路线简单得像一条直线。但地球在自转,这个旋转会给运动中的空气"拨"一下——在北半球偏右,在南半球偏左,科学家把这个力叫做科里奥利力(你可以理解成地球自转给风设的"拐弯规则")。正是这个"拐弯规则",让全球的风不是乱跑,而是形成了几条固定的"风带":赤道附近风往上走形成无风带(古代帆船最怕卡在这里),中纬度吹的是西风,靠近两极又变成东风。这套系统驱动着洋流,搬运着热量,让地球的气候不至于一边烤焦、一边冻死。
下次被风吹乱头发,不妨想想:推你头发的那股力量,出发点可能是几百公里外一片被太阳晒热的沙漠——风走的每一步,都是冷热之间永不停歇的"追逐游戏"。你所在的城市,今天刮的是哪个方向的风,它又来自哪里呢?